八路溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)(led顯示)-展示頁
2025-07-08 20:18本頁面
【正文】 現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)、溫范圍－55℃～+125℃，在10～+85℃時(shí)精度為177。這允許在許多不同的地方放置溫度靈敏器件。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路DS18B20概述：DS1820 數(shù)字溫度計(jì)提供 9 位溫度讀數(shù),指示器件的溫度?？删幊檀型ǖ纼蓚€(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器128*8位內(nèi)部RAM全靜態(tài)工作：0Hz24MHz與MCS51 兼容89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 主要器件功能介紹89C51簡介：89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。鍵盤控制模塊：由一個(gè)獨(dú)立按鈕形成獨(dú)立的按鍵，實(shí)現(xiàn)“暫?！惫δ堋?1單片機(jī)8路溫度傳感器Led顯示按鍵輸入 各模塊的功能溫度采集器：電源模塊、溫度采集模塊、鍵盤模塊、信號(hào)選擇模塊、顯示模塊5個(gè)模塊組成。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的分析：由于DS18B20溫度傳感器在啟動(dòng)的時(shí)候需要內(nèi)部初始化，大概需要1S的時(shí)間，之后才會(huì)正確的顯示各個(gè)通道的溫度。（單總線不同于I2C、SPI、SCI總線技術(shù)，單總線減低了IO口的開支，硬件開銷少，成本低廉，便于總線的擴(kuò)展和維護(hù)等有點(diǎn)。顯示器，但它上面裝有LED液晶屏幕顯示，可以根據(jù)時(shí)間顯示不同通道的環(huán)境溫度，切換時(shí)間位1s，也可以根據(jù)需求通過功能按鍵將一個(gè)通道的顯示暫停。1℃； 用LED顯示； 用1個(gè)鍵可以暫停一個(gè)通道的顯示；用Proteus完成所有功能的仿真； 設(shè)計(jì)或選用5V直流穩(wěn)壓電源模塊。 1主要內(nèi)容 能采集8路溫度，并每一秒鐘顯示一個(gè)通道的溫度。文中介紹了該控制系統(tǒng)的硬件部分，包括：溫度檢測與溫度顯示。仿真表明，本設(shè)計(jì)對(duì)溫度的顯示方便、簡單的特點(diǎn)，元器件利用率高。闡述了以89C5單片機(jī)為核心的溫度控制系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞：溫度采集；單片機(jī)應(yīng)用；Proteus仿真；LED顯示；89C51 目 錄摘 要 1 緒論 3 32 總體方案設(shè)計(jì) 3 總體方案框圖 4 各模塊的功能 4 整體電路圖 54 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 編程語言及開發(fā)工具 8 軟件系統(tǒng)的流程結(jié)構(gòu) 8 程序模塊設(shè)計(jì) 95 仿真及實(shí)驗(yàn)調(diào)試 18 仿真原件 18 仿真 19參 考 文 獻(xiàn) 19致 謝 20 附件1 21 附件2 21 附件3 21 1．1 緒論 隨著科技的不斷進(jìn)步，在工業(yè)生產(chǎn)中溫度是常用的被控參數(shù)，而采用單片機(jī)來對(duì)這些被控參數(shù)進(jìn)行控制已成為當(dāng)今的主流。詳細(xì)分析了該采集器各模塊的功能和接口電路原理、給出了軟件系統(tǒng)的框架和各個(gè)函數(shù)的結(jié)構(gòu)。西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)八路溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)（LED顯示）摘要 八路溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用LED顯示，選用8只DS18B20溫度傳感器總線的方式。溫度采集器以89C51單片機(jī)為控制核心，由控制、顯示、采集等模塊組成。附件：源程序代碼、proteus的仿真圖。本文介紹了數(shù)字溫度測量及自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要組成部分：89C51單片機(jī)、溫度傳感器、顯示電路。溫度信號(hào)由溫度芯片DS18B20采集，并以數(shù)字信號(hào)的方式傳送給單片機(jī)。單片機(jī)通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，從而實(shí)現(xiàn)溫度在LED上顯示的目的。2具體要求 用MCS51系列單片機(jī)作為控制器； 溫度可采用DS18B20，誤差177。2 總體方案設(shè)計(jì)本課題將設(shè)計(jì)一個(gè)8路溫度采集amp。首先采用89C51單片機(jī)為控制核心，選用DS18B20溫度傳感器作為8路采集模塊的采集器，由于每一片DS18B20芯片有自身的系列好，可以利用DS18B20單總線技術(shù)將8個(gè)傳感器用一根總線連接一起。）由于采用單總線方式，對(duì)不同DS18B20的溫度傳感器有不同的序列號(hào)，因此特別設(shè)置了一個(gè)附加電路測DS18B20的序列號(hào)。 總體方案框圖八路溫度采集器系統(tǒng)的硬件框圖如圖所示。電源模塊：選擇市場上常用的5v充電電源；溫度采集模塊：由單總線連8路DS18B20而成，8路DS18B20采用非寄生電源，由外部5v供電。液晶顯示模塊：由4位LED、1位LED、限流電阻、三極管構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度值的顯示。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡版本。主要特性：4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定32可編程I/O線5個(gè)中斷源低功耗的閑置和掉電模式信息經(jīng)過單線接口送入 DS1820 或從 DS1820 送出，因此從中央處理器到 DS1820 僅需連接一條，讀寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供 而不需要外部電源； 因?yàn)槊恳粋€(gè) DS1820 有唯一的系列號(hào)，因此多個(gè) DS1820 可以存在于同一條單線總線上。此特性的應(yīng)用范圍包括 HVAC、環(huán)境控制、建筑物、設(shè)備或機(jī)械內(nèi)的溫度檢測 以及過程監(jiān)視和控制中的溫度檢測?！?、可編程 的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫、在9位分辨率時(shí)最多在 ，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 、測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以一 線總線串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 、負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作內(nèi)部ROM：光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。光刻ROM的作用 是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。 搜索 ROM0FOH用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個(gè)數(shù)和識(shí)別 64 位 ROM 地址。 跳過 ROM0CCH忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。 告警搜索命令 0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中。 復(fù)制暫存器 48H 將RAM中第3 、4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中。 讀供電方式 0B4H 讀DS1820的供電模式。 八路溫度采集器電路圖4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 編程語言及開發(fā)工具本系統(tǒng)的處理器是兼容8051指令集的高速單片機(jī)STC89C51。Keil μVision 是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。 軟件系統(tǒng)的流程結(jié)構(gòu)溫度采集器的軟件主要包括溫度的采集、數(shù)據(jù)的處理、LED顯示、鍵盤管理等模塊組成。顯示一只溫度傳感器的溫度持續(xù)1秒左右，檢測時(shí)候按鍵按下，按下則持續(xù)顯示這位溫度傳感器的溫度。
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